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실리콘 카바이드 웨이퍼 산업 체인 연구 보고서
실리콘 카바이드 웨이퍼란?
실리콘 카바이드(SiC)는 고전압 저항, 고온 저항 및 저손실과 같은 우수한 특성으로 인해 전력 전자 장치에 이상적인 선택이 되고 있는 새로운 유형의 반도체 재료입니다. SiC 웨이퍼는 SiC 산업 체인의 기반이며, 다운스트림 반도체 장치의 성능에 직접적인 영향을 미칩니다.
실리콘 카바이드 산업 체인이란 무엇인가요?
실리콘 카바이드 산업 체인은 주로 업스트림 원자재 생산, 미드스트림 반도체 제조 및 다운스트림 애플리케이션 시장의 세 가지 링크로 구성됩니다.
업스트림 원자재 생산
업스트림 원료 생산에는 주로 실리콘 카바이드 결정과 흑연 생산이 포함됩니다. 실리콘 카바이드 결정은 화학 기상 증착(CVD) 및 수열 방식으로 생산되며, 이 중 CVD는 원료 준비, 결정 성장 및 결정 가공을 포함한 주류 생산 방법입니다.
흑연은 전기 전도성이 좋은 탄소 소재로서 실리콘 카바이드 산업 체인에서 중요한 역할을 하며, 다양한 응용 시나리오의 요구를 충족하기 위해 분쇄, 볼 밀링, 체질 및 건조 공정을 거쳐야 합니다.
미드스트림 반도체 제조
미드스트림 반도체 제조는 실리콘 카바이드 단결정 성장, 에피택셜 웨이퍼 제조 및 소자 제조를 포함한 실리콘 카바이드 산업 체인의 핵심 연결고리입니다.
- 실리콘 카바이드 단결정 성장: 직접 그리기 방법(Czochralski 방법)과 구역 용융 방법 두 가지 방법의 주요 사용. 영역 용융법은 높은 단결정 품질과 생산 효율로 인해 주류 방법이 되었습니다.
- 에피택셜 웨이퍼 제조: 에피택셜 층의 특정 성능을 형성하기 위해 박막 성장을 위한 단결정 실리콘 웨이퍼의 실리콘 카바이드 단결정 성장. 에피택셜 웨이퍼 제조의 기술적 어려움은 에피택셜 층 두께, 결정 배향, 도핑 농도 및 기타 파라미터의 제어에 있습니다.
- 디바이스 제조: 에피택셜 웨이퍼를 다이오드, MOSFET, IGBT 등 다양한 반도체 디바이스로 가공합니다. 디바이스 제조의 기술적 난제는 디바이스 구조 최적화, 디바이스 성능 개선, 디바이스 비용 절감에 있습니다.
다운스트림 애플리케이션 시장
다운스트림 애플리케이션 시장에는 주로 신에너지 자동차, 전력 전자, 고속철도 및 기타 분야가 포함됩니다.
- 신에너지 차량: 신에너지 차량 응용 분야의 실리콘 카바이드에는 주로 모터 드라이브, 온보드 충전기, DC/DC 컨버터 등이 포함됩니다. 고효율, 고출력 밀도, 저발열 및 기타 특성을 가진 실리콘 카바이드 장치는 신에너지 차량의 성능을 개선하고 에너지 소비를 줄이는 데 도움이 됩니다.
- 전력 전자: 전력 전자 애플리케이션 분야의 실리콘 카바이드에는 주로 인버터, 변압기, 전력 모듈 등이 포함됩니다. 고성능과 높은 신뢰성으로 전력 전자 시스템에 이상적인 선택입니다.
글로벌 산업 시나리오
세계 최고의 실리콘 카바이드 기업으로는 인피니언, ST마이크로일렉트로닉스, 로옴, 온세미컨덕터 등이 있습니다. 이들 기업은 이미 확장 단계에 들어섰으며, 특히 인피니언은 레이저 냉간 절단 기술을 응용한 실텍트라 인수를 통해 실리콘 카바이드 웨이퍼의 생산 효율과 수율을 크게 향상시켰습니다.
중국에는 실리콘 카바이드 산업 레이아웃에 창디안 테크놀로지, 통푸 마이크로일렉트로닉스, 화톈 테크놀로지 등 많은 기업이 있지만 외국 기업과 비교하면 특히 기판, 에피택셜, 소자 설계 및 제조, 패키징 및 기타 영역에서 여전히 일정한 격차가 존재합니다.
전문가 의견
업계 전문가와 연구자들에 따르면 특정 애플리케이션에서 실리콘 카바이드의 장점이 더욱 분명해지고 있다고 합니다. 신에너지 자동차 분야에서 각 차량에 사용되는 전력 장치의 가치는 약 700~1,000달러이며, 신에너지 자동차의 개발로 인해 전력 장치에 대한 수요가 증가하고 있습니다.
3세대 반도체 소재인 실리콘 카바이드 웨이퍼는 전력 전자 산업의 지형을 빠르게 바꾸고 있습니다.
